معرفی تابلو برق ایزوله

تابلو برق ایزوله چیست؟

در این مقاله سعی بر این دارم که تابلو برق ایزوله یا ترانس ایزوله را به صورت مختصر و کاربردی معرفی نمایم. هدف اصلی استفاده از تابلو برق ایزوله در بیمارستان، محافظت در برابر شوک الکتریکی یا برق گرفتگی افراد، مخصوصا بیماران است. به همین جهت در بخش های حساس مانند اتاق های عمل و بخش های ویژه از برق ایزوله استفاده میشود. البته اهداف دیگری از جمله: جلوگیری از انتقال مولفه های DC به مصرف کننده، کاهش تاثیرات ناشی از صاعقه نیز در استفاده از تابلو برق های ایزوله دنبال میشود که خارج از بحث ما در اینجا خواهد بود. در ابتدا ببینیم که برق ایزوله یعنی چه؟

برق ایزوله چیست؟

برق ایزوله، عدم برق گرفتگی را به دنبال دارد، به این معنی که در صورت تماس فرد با یکی از سیم های تغذیه (فاز یا نول) جریان ناچیزی از بدن فرد عبور خواهد کرد، میزان این جریان به قدری ناچیز است که از آن صرف نظر میکنند. پس برق ایزوله یعنی اینکه شما دچار برق گرفتگی نمیشوید.

برای مشاهده شرکت های دارنده این محصول و همچنین برندها و محصولات موجود بازار در زمینه تابلو برق ایزوله، میتوانید از این قسمت آنها را مشاهده کنید.

قسمت های اصلی تابلو برق ایزوله کدام هستند؟

تابلو برق ایزوله تشکیل شده است از یک جعبه فلزی با درپوش معمولا استیل (در برخی سازندگان درب فلزی با رنگ الکترواستاتیک) که درون آن ترانس ایزوله، مانیتور جریان نشتی (LIM)، شینه ارت، و پانل فیوزها قرار دارد. وزن و ابعاد تابلو بسته به توان الکتریکی آن تغییر میکند.

ترانس ایزوله چیست؟

ترانس ایزوله، یک ترانسفورماتور از نوع یک به یک است که تعداد دورهای سیم پیچ اولیه و ثانویه باهم برابر میباشد، یعنی تغییری در ولتاژ و جریان در سمت ثانویه به وجود نمی آورد. در واقع هر ولتاژ و جریانی که در سمت اولیه ترانس باشد، همان را در سمت ثانویه تحویل بار میدهد. در ترانسفورماتورها سمت ثانویه ترانس ارتباط الکتریکی با سمت اولیه ندارد و از طریق القای مغناطیسی توان ورودی در سمت اولیه به ثانویه منتقل میشود. لازم به ذکر است که سیستم در سمت اولیه با زمین در ارتباط است و بین نول و زمین ارتباط الکتریکی برقرار میباشد.

باتوجه به توضیحات مربوط به عدم ارتباط الکتریکی بین ثانویه و اولیه، میتوان گفت که کار اصلی ترانس یک به یک در این سیستم، حذف ارتباط آن با زمین است. بنابراین در سمت ثانویه مفهومی از فاز و نول وجود ندارد و دو نقطه A و B فقط نسبت به هم ولتاژ دارند و جریان تنها بین دو نقطه A و B جاری خواهد شد.

 حال اگر اتصالی بین یکی از نقاط A یا B با بدنه دستگاه که زمین شده رخ دهد جریان بسیار ناچیزی به زمین منتقل میشود (این اتصالی میتواند عامل انسانی نیز باشد). همانطور که در شکل زیر میبینید، ارتباطی بین فازها و زمین وجود ندارد و حلقه جریان I_k از طریق خازن هایی که فازها با زمین تشکیل داده اند (دی الکتریک هوا) بسته میشود. مقدار این جریان با توجه به امپدانس بالایی که در مسیر وجود دارد بسیار ناچیز است. بنابراین در این حالت شوک الکتریکی در صورت برق گرفتگی نخواهیم داشت و سیستم دارای برق ایزوله میباشد.

 اولین اتصالی باعث میشود که سیستم ایزوله، قدرتش را از دست بدهد و در صورت اتصالی دوم جریانی که از بدن بیمار عبور میکند، در برخی شرایط قابل صرف نظر کردن نیست. شکل زیر خطای دوم در سیستم ایزوله را نشان میدهد.

بنابراین دستگاهی باید وجود داشته باشد تا در صورت بروز اولین خطا به کاربر هشدار دهد که قدرت سیستم ایزوله کاهش یافته و این خطا باید بر طرف گردد، چرا که در اتصال بعدی جریانی از بدن بیمار عبور خواهد کرد که غیر قابل صرف نظر است.

LIM چیست؟

در تابلو برق های ایزوله، دستگاهی به نام LIM یا Line Isolation Monitor وجود دارد که ایزولاسیون خط را دائما بررسی میکند و در صورت بروز خطا در سیستم، جریانی که در اتصال بعدی (خطای دوم را به صورت اتصال کوتاه در نظر میگیرد) از سیستم عبور خواهد کرد را محاسبه کرده و اگر این جریان از حد آستانه که برای آن تعریف شده، بالاتر باشد به صورت سمعی و بصری به کاربر هشدار میدهد تا مشکل را برطرف سازد. در تصویر زیر نمونه ای از LIM را مشاهده میکنید.

سیستم الکتریکی ایزوله در بیمارستان

خلاصه مواردی که در بالا ذکر کردیم یعنی اینکه در قسمت ايزوله يا ثانويه، مفهومي از فاز و نول وجود ندارد و هيچکدام از سيم ها باعث برق گرفتگي نخواهد شد. به بيان دقيق تر مي توان گفت: ترانس ايزوله با جدا كردن نول از زمين از وارد آمدن شوك الكتريكي به كاركنان و بیماران در اثر عبور نشتي جريان جلوگيري مي كند. شکل زیر یک سیستم ایزوله را در سمت راست و یک سیستم غیر ایزوله را در سمت چپ به تصویر کشیده است.

خطرات استفاده از تابلو برق ایزوله

مهمترین نکته ای که در استفاده از تابلو برق ایزوله باید به آن توجه داشت میزان جریان نشتی است که LIM نشان میدهد، اگر جریان نشتی بالا باشد و مانیتور جریان نشتی آلارم دهد، حتما باید خطای ایجاد شده در سیستم را برطرف کرد تا موجب برق گرفتگی نشود. متاسفانه به دفعات زیاد دیده شده که وقتی دستگاه آلارم میدهد، برای خلاص شدن از صدای مزاحم تنها آن را به حالت ساکت (Silent) در میآورند و در پی برطرف کردن خطا نیستند. امیدواریم با توجه به مطالبی که در بالا ذکر شد، بخش تجهیزات پزشکی به اهمیت این دستگاه و آلارم های آن بیشتر توجه نماید.

مزایای استفاده از برق ایزوله چیست؟

استانداردهای ایمنی خاصی وجود دارد که برای به حداقل رساندن خطرات برق گرفتگی و قطع برق نیاز باید آن را رعایت کنیم و ملزم به استفاده از سیستم های برق ایزوله در مراکز درمانی هستیم. از آنجایی که در دهه 1920 چندین مورد آتش سوزی و انفجار در اتاق های عمل مراکز بهداشتی و درمانی گزارش شد و این واقع شروع به رشد کردند، وضعیت هشدار دهنده بود زیرا اکثر حوادث به دلیل الکتریسیته ساکن اتفاق می افتادند. از این رو، کارشناسان شروع به کار بر روی ایجاد یک استاندارد ایمنی کردند. امروزه معمولاً از سیستم های ایزوله در مراکز بهداشتی درمانی برای محافظت در برابر شوک الکتریکی و قطع برق استفاده می شود. بنابراین، این یک مزیت بزرگ برای تابلو برق ایزوله میباشد.
انرژی الکتریکی برای بیمارستان ها و مراکز پزشکی حیاتی است. سیستم های برق ایزوله از آسیب به کارکنان بیمارستان و بیماران ناشی از انرژی الکتریکی جلوگیری می کنند. در واقع  سیستم توان الکتریکی عایق یک راه حل مناسب برای کاربردهای مختلف در بیمارستان است که پایانه زمین ندارد و از زمین عایق شده است. همانطور که ذکر شد این سیستم های توان عایق، در اتصالی اول همچنان فعال باقی می مانند ولی باید خطا را رفع کرد. این سیستم ها همچنین نسبت به جریان نشتی حساس تر هستند. علاوه بر این، خطر برق گرفتگی را برای بیماران از بین می برد.

تابلو برق ایزوله پزشکی چیست و چگونه کار می کنند؟

پانل های برق ایزوله معمولا در مکان های پزشکی استفاده می شود. سیستم قدرت ایزوله شامل تجهیزات مختلفی هستند: فیوزها، دستگاه مانیتورینگ نشتی، ترانسفورماتور ایزوله یا 1 به 1، و زنگ هشدار یا آلارم از راه دور . 
در صورت وجود خطای ایزولاسیون، تابلو برق های ایزوله همچنان کار می کنند تا اطمینان حاصل شود که برق قطع نمی شود و تجهیزات بدون هیچ تاخیری به کار خود ادامه می دهند. همچنین جریان های نشتی را به مقادیری کاهش می دهد که بحرانی نیستند. این تجهیزات با نظارت بر سطح ایزولاسیون و تبدیل خطا به سیگنال هشدار، نقش مهمی ایفا می کنند. زنگ هشدار کمک می کند تا پرسنل فنی یا پرستاران در مورد موضوع اتصالی باخبر شوند.
نظارت مداوم بر اطلاعات جریان بار و دمای ترانسفورماتور نیز وجود دارد تا اطمینان حاصل شود که اگر هر یک از مقادیر بیش از مقادیر تنظیم شده باشد، این نتایج بررسی شود، تا از اتصالی دوم جلوگیری شود و وقفه ای در منبع تغذیه ایجاد نگردد.

مزایای اصلی تابلو برق ایزوله

- اطمینان از تداوم برق در بیمارستان ها چالش بزرگی است. با این حال، تابلو برق ایزوله با وجود اولین اتصالی یا خطای عایق ، وقفه ای در توزیع توان ایجاد نمیکند.
- یکی از بزرگترین مزایای پانل های ایزوله افزایش ایمنی است. از آنجایی که تجهیزات پزشکی در بیمارستان ها بسیار گران هستند، بدون سیستم برق ایزوله به راحتی می توانند آسیب ببینند. -
- ترانسفورماتور ایزوله از پتانسیل برق گرفتگی ناشی از نقص تجهیزات نیز جلوگیری می کند،
- تابلوهای برق ایزوله با تامین برق ایزوله برای سیستم های الکترونیکی در مکان های پزشکی از خطرات شوک الکتریکی جلوگیری می کند.
- با پانل های برق ایزوله، هیچ قطعی برق ناشی از خطای ایزولاسیون وجود ندارد. برای ایمنی پرسنل و بیماران، جریان خطا یا جریان اتصالی به سطوح غیر بحرانی کاهش می یابد
- تشخیص عیب الکتریکی و نظارت بر تجهیزات الکترونیکی تحت ضمانت انجام می شود
- حفاظت قوی در برابر جریان معیوب که می تواند باعث آتش سوزی شود.
- پیشگیری از خطاهای الکتریکی در تجهیزات پزشکی گران قیمت
-  جلوگیری از به وقفه افتادن عملیات های جراحی 
- کاهش هزینه های عملیاتی و نگهداری تجهیزات و پرسنل
- یکی دیگر از مزایای تابلو برق ایزوله این است که تضمین می کنند تجهیزات پزشکی حتی در صورتی که اتصالی در خط برق افتاده باشد نیز کار می کنند.

تابلو برق ایزوله نقشی اساسی در تامین انرژی و محافظت کامل تجهیزات حساس در مراکز مراقبت های بهداشتی و درمانی ایفا می کنند. و در صورت بروز مشکل، آلارم سیستم فعال می شود که تاثیری بر عملکرد تجهیزات پزشکی ندارد و به پرسنل فنی و پرستاران زمان می دهد تا عیب را برطرف کنند.

اگر این مطلب برای شما مفید بود، خوشحال میشویم نظراتتون رو در قسمت پیام ها برامون بنویسید و یا این آموزش را برای دوستانتون ارسال کنید و به اشتراک بگذارید.

نویسنده: مهندس علیرضا فرهام